港口平面设计规范范文

导语：如何才能写好一篇港口平面设计规范，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】港口；泊位；设计

0 引言

中国是一个海岸线与江河岸线资源丰富的国家，有着大量的优良海湾与河湾来建造港口，同时港口对于城市的发展与国民经济的促进作用也十分巨大。同时港口投资往往是十分巨大的，通常需要十数年的时间才能落成。如果没有详细而有效的规划，往往既浪费了投资又可能发生造出的港口不能满足国内外贸易的发展需求的情况。因此需要总结凝炼港口设计的基本方法。

1 港口的设计资料

要想扩建或者新建港口需要有港口的有关资料，包括港口的现状，港口所在地的地形地质条件、水文气象条件、设计船型、施工队的施工能力、主要投资项目单价。其中主要的投资项目单价包括挖泥单价、填土单价、征地动迁、港内铁路、港外道路、生活办公设施、水电供应等等。这些将成为最后港口投资的主要内容。

2 港口建设规模确定

第一步，我们先用时间序列法预测港口的吞吐量，再根据设计船型的平均装卸量、泊位的日装卸效率来算出船流密度。然后由M/M/S排队模型算出各类码头的最优泊位数作为港口的设计泊位。M/M/S排队模型精髓为：

其中Ns为船舶在港船数，Cs 为船舶在港日均费用，Cb为泊位日平均营运费

第二步，我们用海港总平面布置规范中的公式计算港口库场、堆场面积。

第三步我们得先计算防波堤长度，计算中我们用到水文学知识用波浪绕射原理对其进行估算。

计算公式为H1=Ho*Kd，Kd为绕射系数。防波堤是一个港口能否安全运行的重要屏障，不容忽视。

3 总平面设计

总平面设计包括水域、陆域。

1）水域具体有泊位水深、泊位宽度、泊位长度、码头高顶程、港池底高程、航道底高程、航道宽度、港池宽度、防波堤口门宽度和回旋水域等参数。这些数据的计算方法在《港口规划与布置》一书中有详细的说明。下面就泊位水深的计算给出范例：

船舶停泊水深按下式确定：

式中：k ――船舶吃水系数；Z1――龙骨下最小富裕深度；Z2――波浪富裕；Z3――船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值；Z4――备淤富裕深度；Z5――浚深富裕

2）陆域具体有码头集疏运布置、码头前沿线、堆场的具体布置形式、以及码头上运输机械的种类与数量、生产生活辅助区等地区的布置。其中集疏运布置根据后方交通条件以及港口性质进行布置；码头前沿线根据泊位数量按规范进行平均分配；至于运输机械则根据港口规模来确定。最后生产生活辅助区则按照《海港总平面设计规范》进行设计。

4 建设计划

4.1 码头泊位

我们首先要确定泊位建设的时间，这个时间不是随便定的。我们得根据历年的吞吐量绘制吞吐量直线图并以此来确定各个年份的吞吐量。然后再根据每个泊位的通过能力，来确定具体哪一年原有泊位数不满足要求，这就是泊位投资的年份。

4.2 防波堤

港口的防波堤往往较长，有的能达几千米而且受于施工能力的限制往往每年只能建两三百米。因此，我们必须得对防波堤的具体施工年份进行设计，既要避免投资过于集中，节省流动资金；又要使防波堤建设不妨碍港口兴建泊位的时机以及泊位运行的安全。

4.3 其它

建设过程中我们需要考虑港口陆域的吹填；港口水域的疏浚以及仓库和堆场的同步建设，我们要在保证码头泊位正常投产使用的前提下尽量使投资合理。

5 投资估算

码头岸线、防波堤、围堰护岸、陆域形成、仓库堆场、装卸设备集疏运设施、疏浚和水电等生产生活辅助投资都要根据其具体的工程量，按照其各自的单价计算，算出每一项的投资后将其相加并平均平摊到每一个泊位上。然后根据每个泊位的投资时机进行动态分析。

6 结语

按照以上步骤进行港口设计就可以有效的对港口进行设计，可以帮助初学者方便的掌握设计技巧与思路。

【参考文献】

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【关键词】综合码头；荞麦山；渔港改扩建

随着人们生活水平的提高，游艇业已成为新的经济增长点，为旅游行业带来新的活力，大连金渤海岸定位为国际著名旅游度假胜地，荞麦山改扩建原有渔港为中小型游艇为主、小型渔船为辅的综合码头是大势所趋。

1.荞麦山渔港改扩建的内部环境分析

游艇码头主要由堤岸、固定斜坡、活动梯、主通道浮码头、支通道浮码头、定位桩、供水、供电系统、船舶、上下水斜道、吊升装置等组成，从技术上讲是一种新的码头类型，游艇码头的建设对于自然环境、经济条件等都有一定的要求。

游艇码头的类型和用途多种多样，从游艇码头的结构类型上看，有钢结构游艇码头、薄壁混凝土游艇码头、铝合金游艇码头、趸船游艇码头和组合式游艇码头，但不管是何种形式的游艇码头，都必须具备水域和陆域两个部分的自然条件。

1.1陆地环境

建设游艇码头要求陆域部分占总用地面积的百分之二十，俱乐部、游艇上下水滑道、加油、补给、维护、游艇干舱（露天、室内）以及其他的配套项目，如：停车场、管理、零售、餐饮、酒店、休闲娱乐设施以及延伸服务（培训、展示、交易）等功能都需要在陆地上进行，在陆地上进行的功能比水域部分的功能还要复杂。荞麦山地处渤海海域，属于金州湾，金州湾是大连地区渤海沿岸最大的海湾，岸线北自金州区大魏家镇荞麦山、葫芦套一带，南至甘井子区黄龙尾咀，长约74公里，面积约7453平方公里，陆地面积满足建造中小游艇码头的要求。

建造游艇码头地形、交通环境等因素也不可忽略。地形、地质方面：金州湾海湾底质西部为细沙，中部为沙，距岸2.7公里至岸边为泥底。交通方面：金渤海岸区域交通发达，市内机场、度假区、市区、海港之间交通便利，处于国内各主要交通干线的经过处，沈大高速公路、哈大客运专线、西北路延伸线、华北路延伸线、滨海路和金州大道均从此地经过，陆路、海域、航空路线均较为便利。大连与朝鲜、韩国、日本、东南亚各国以及部分欧美国家之间都设有国际航空航班，海上交通也较为发达。荞麦山渔港所处地段岸坡稳定、交通发达，符合游艇码头的要求。

1.2水域环境

游艇码头建设的规模应根据当地的水域条件、自然条件，和可承受的靠泊、航行能力来具体实行。系泊水域应分区规划，充分利用，且便于不同类型、尺寸的游艇靠泊。

游艇港内各功能水域包括港池、系泊水域、航道、回旋水域等，港池应布置在平稳且具有足够水深和面积的水域，以确保游艇能安全系泊和方便游艇操纵。港池泊稳应充分考虑口门外波浪的入侵、波浪越浪（越过防波堤）反射波、船行波等综合影响。从浮式结构特点、系泊安全、艇上人员生活舒适要求，港池允许的波高一般情况要求小于等于0.3m，25年一遇情况下小于等于0.5m。金州湾海域平均波高为0.6～1.1米，最大波高为北向4.2米（出现在11月份），因此根据游艇码头的要求需人工建设港池。航道宽度一般游艇基地应按双向航道设计，航道宽度可参照《海港总平面设计规范》中的规定确定。航道水深可参照《海港总平面设计规范》中的规定确定，若存在大量不确定因素时，航道水深应再增加0.6m-1.0m的富余深度。据统计，口门处航道水深在2.5m-3.5m之间。金州湾东部水深3～5米，西部水深5～10米，自东向西逐渐递增。岸边至湾内1000米，水深不足2米。回旋水域为港池内供游艇调头的水域，应设置在方便船舶调头的区域。回旋水域水深可参照航道水深确定，回旋水域直径可按2.0-2.5倍设计船长确定。据统计，一般情况下，回旋水域直径为50m。西北风易起浪拖锚，小艇可在鹿岛与范家坨子岛之间锚泊避北及东北风，海湾南部可避南风。金州湾西部海域属渤海正规半日潮，潮差2～2.3米，潮流为逆时针旋转，涨潮主流为东北向，落潮主流为西南向，流速平均为0.6～0.8节。每年12月上旬至次年3月中旬，海域沿岸结冰，厚度为0.3～0.5米，固定冰可外延5海里，蚂蚁岛南海面常有流冰。

2.荞麦山渔港改扩建的外部环境分析

2.1经济条件

当地区人均达到收入达到一定水平时，游艇经济便开始萌芽，荞麦山处于辽宁沿海经济带，经济发展水平较高，有建设中小型游艇的条件。

大连市委、市政府提出全面实施文化强市战略，科学谋划大连未来的文化改革与发展，加快构建有利于文化产业发展的体制机制环境，大力发展游艇休闲产业。金州新区已经明确提出要建设成为文化创新的重要策源地、文化创意研发制作基地和文化精品集散地，游艇休闲产业将能够吸引到更多的外来投资，游艇产业链便会成为一块大蛋糕，而游艇码头就是很有分量的一块蛋糕。

2.2社会环境

金州经济开发区为入驻企业在立项、工商注册、土地规划、建设用地报批、税务登记、建设生产等实行“一条龙”全程跟踪服务，为游艇码头建设的检测、审批等提供了有利条件。另外我国的游艇制造供应、文化教育、娱乐闲暇时间、消费者消费观念等都在逐渐变化，人们对游艇经济的理解不再局限于小众的高端奢侈品，游艇经济正在逐渐被普通大众接受。

目前来看，国内游艇码头规划起步较晚，尚处在普及阶段，荞麦山原为村级行政单位捕鱼作业小型渔港，不能完全转变为中小型游艇码头，因此保留小型渔港，建设成以中小型游艇为主、小型渔船为辅的中小型综合码头是较为合理的改扩建方式。

3.未来展望

我国经济发展水平不断提高，游艇消费市场将呈现井喷的发展态势，届时游艇码头建设的步伐也将加快，将呈现从沿海、沿江地区向内陆地区逐步扩散的局面。将逐步形成以天津、大连、青岛、日照为核心，其他港口为辅的环渤海游艇港口群。荞麦山扩建为综合码头符合经济形势的发展。

本文从荞麦山陆地环境、水域环境、经济条件、社会环境对荞麦山改扩建为以中小型游艇为主、小型渔船为辅的中小型综合码头的可行性进行了分析，荞麦山渔港改扩建为综合码头是可行的。

【参考文献】

[1]杨桂樨.海港水域强潮流影响船舶作业条件和总平面布置[J].港工技术，2002，（03）.

[2]许辉.将“不可能”变成现实―大连港新30万吨原油码头建设纪实[J].交通建设与管理，2010，（08）.

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现代装备业是广东省今后产业发展的重点，以现代装备制造业为产业发展重点的中山临海工业园在国家级中山火炬开发区，是广东“十一五”期间重点建设的六大产业基地之一。

为了满足中国机械工业建设总公司在机电设备、环保节能设置与钢结构产业的加工、试验、总装、发运和特大型装备构件的极端组装、发运需求，同时作为中国机械工业总公司在南方的钢结构生产组装与大型装备集散地与对外平台，中机建设决定在国家级中山火炬开发区海港重型装备工业区征地28万平方米建设中机建重型钢结构制造有限公司，并建设一个5000吨级配套码头，用于大型钢结构或重钢装备产品装船发运，及原材料或零构件卸船使用。

拟建工程位于中山市火炬开发区临海工业区马鞍岛北横门东水道右岸。

本工程拟建3000吨级杂货泊位一个（结构按5000吨级预留），泊位长148m，两端设过渡段与相邻护岸衔接，过渡段总长50m。码头功能分为三个部分，一是产品装船，主要为钢结构，二是制造基地的原材料卸船，主要为钢材，三是总公司的工程机械及装备中转集散。码头吞吐量为27万吨/年，设计通过能力为35万吨/年。

2.装卸工艺

码头卸船原材料主要为钢板、型钢，装船产品主要为桥梁、造船分段等重型钢结构，物流集散货物主要为工程机械及装备。预测重件产品单件最大重量约500吨。

针对装卸物重量的不同，考虑不同的装卸方案。轻型产品及原材料

考虑厂区建设需配置履带式起重机，可供码头装卸使用，从经济角度考虑，轻型产品及原材料装卸采用履带式起重机。重型产品及设备、材料

根据业主基地生产的具体情况，重型产品及设备、材料采用浮式起重机装卸船方式以及重载汽车直接上船方式。

对于300t以上的大型重件，采用动力平板车直接上船方式，采用这种装船工艺的机械要求比较低，卸船过程中不会用到大型的起重设备，因此卸船费用比较低，但需设置重载车道经码头上船。重件通过动力平板车在指定的车道上行驶运输至码头，平板车通过码头与船舶连接的跳板上船，上船后通过船上的起重设备吊起重件，平板车再由跳板返回码头，完成装船。

浮式起重船装卸船过程与陆上起重机基本相同。浮式起重机的起重能力较大，但装卸船时稳定性较差，费用较昂贵。

本工程装卸工艺方案为：

（1）70吨以下一般钢结构及设备和钢材料装、卸船。装卸船作业采用履带式起重机，水平运输作业采用牵引平板车。

（2）70~300吨以下的重钢结构和重装备装船。重钢结构和重装备装船作业采用浮式起重机，水平运输作业采用动力平板车。

（3）300~500吨的重钢结构和重装备装船。重钢结构和重装备装船采用动力平板车经码头后直接上船。布置原则

（1）码头布置应与城市规划、港口规划相协调。

（2）充分利用港址自然条件和地质条件，合理确定码头岸线位置，做到深水深用和降低工程造价。

（3）充分考虑对河段防洪的影响。

（4）满足国家标准及交通部水运（港口）工程技术规范的有关规定。总平面布置与规划的关系

拟建码头位于中山港马鞍港区，该港区岸线重点规划为大型深水沿海港区，重点发展集装箱运输和临港工业，兼顾件杂货的运输要求。拟建码头位于规划岸线内，且码头前沿线与防洪治导线齐平，本项目的建设符合中山港总体规划的要求。总平面布置与相邻工程的关系

本码头的建设是为满足后方厂区原材料及钢构件运输的需求。码头设在厂区西北侧，距拟建码头上游1000m处有一跨江电缆，净高34m，对船舶航行不造成影响。上游500m处有广东山峰化工机械有限公司船坞与候泊码头，该码头按1000吨级干货船设计，作业期间不会互相影响。下游与码头距离496m处有规划

码头前沿线布置

码头前沿线的确定应考虑以下几个方面因素：

（1）满足港口规划、航道、水利、海事等政府部门的规定及要求；

（2）保证码头前有足够水域以满足船舶调头，且不影响其它船舶航行；

（3）码头与后方的有效连接；

（4）水域疏浚的回淤量控制在合适的范围。

按照码头现有位置规划的防洪治导线以及水利部门的相关规定，码头岸线不能突出防洪治导线，因此码头前沿线考虑布置在与防洪治导线重合位置，成直线布置。经计算，码头长度为148m。码头面高程的确定

本工程所在位置受潮汐作用，码头面高程按《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）第4.4.3条要求进行计算。计算结果如下：

基本标准：码头面高程=设计高水位+超高值（1.0～1.5）= 1.03+（1.0～1.5）=2.03～2.53m

复核标准：码头面高程=极端高水位+超高值（0.0～0.5）= 2.30+（0.0～0.5）=2.30～2.80m

根据《中山火炬开发区马鞍片区控制性详细规划》，该段岸线防洪堤面高程规划为4.0m，后方场地规划高程为3.6m，由于本码头装船工艺中采用车上船方式，为此，码头面高程需考虑在装船过程中船舶需调节压舱水调整船舶干舷以满足装船工艺要求。

综合装卸工艺、船舶靠泊要求等，码头面高程取2.8m，后方厂区高程为3.6m，码头以1.6%坡度与陆域衔接。

4.水工结构方案

拟建码头处为块石结构护岸段，由于受台风影响，该护岸已受破坏，上下游护岸仍完好，本码头采用顺岸式布置，因此，码头建设前需先清除现有护岸块石。

码头结构型式的选择，应满足使用要求，服从平面总体布置，根据地质、水文等自然条件选择合理的结构型式，并且考虑经济，工期要求及施工便利等综合因素。

由于码头岸线不能突出防洪治导线，码头前沿线布置在与防洪治导线重合位置，根据水深测图显示，码头前沿线处为0m等深线，码头前沿所需水深与现有泥面高程相差10m。根据《岩土工程勘察报告》显示，码头建设区软弱土层深厚，重力式结构在此不适宜采用。若采用高桩结构型式，要考虑码头三侧需设护岸与陆域的衔接，且开挖量大。从本区域的地质特点及码头规模、使用要求考虑，本工程水工结构推荐板桩结构。主体结构采用Ф1000mm灌注桩排桩墙，排桩后设一排Ф600@1000mm高压旋喷止水帷幕。排桩上设混凝土胸墙，锚杆采用Ф80mm钢拉杆，拉杆后方设混凝土锚碇墙。码头上下游各设25m过渡段与护岸衔接，过渡段结构与码头一致（如图1所示）。

码头平面布置需结合相关部门要求及工程使用、造价等因素合理布置，包括码头面高程、长度、布置形式等。水工建筑物方案的选择需结合当地地质条件、码头平面布置形式、码头使用及工程造价等因素综合考虑。

[1]中山市规划设计院.《中山火炬开发区马鞍片区控制性详细规划》，2008

[2]中山市交通局.《中山港总体规划》，2009

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关键词：双浮筒系泊；锚系；沉锤；停泊区

中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：

一、项目背景

该停泊区范围位于长江#34黑浮至#37黑浮北侧，长4500m，宽1000m，是为缓解附近区域锚地紧张而设置的小型船舶临时停泊区。

由于邻近规划调整，原停泊区区域内拟建设4个3~5万吨级泊位，对应停泊区面积有所缩减。为适应该变化，原停泊区拟通过改造部分区域的船舶系泊方式，提高停泊船型等级，使得调整后停泊区容纳总吨位保持大致不变。

拟建大型海轮泊位位于原停泊区下游位置，共包含两个3万吨级及两个5万吨级泊位。本文主要对该部分泊位的系泊设计展开详细论述及分析，设计船型尺度见表1。

表1设计船型尺度表

二、系泊方式种类及选择

1、系泊方式种类

系泊方式是指利用锚或浮筒使船舶在锚地安全停泊的方式。船舶在锚地停泊的方式有三种，即浮筒系泊、抛锚停泊和趸船靠泊。浮筒系泊又有单浮筒系泊和双浮筒系泊两种，抛锚停泊也有单锚停泊和多锚停泊等多种。

（1）单浮筒系泊

从船首用缆直接系在一个浮筒上，是常用的系泊方式。这种方式系泊方便，船舶能随水流和风向改变方向，阻力小；所需水域面积较抛锚停泊为小。

（2）双浮筒系泊

首尾分别用缆绳系于浮筒上。此种方式适用于水域较窄的地方，河道中用的较多。船舶回转部分的水域可占用航道。为减少水域面积，前船尾和后船首可共用一个浮筒，也可考虑两艘、三艘靠泊在两个系船浮上。有时也可用船首系浮筒而船尾抛锚的方式。

（3）单锚系泊

锚地不设浮筒，船舶只抛一个首锚进行停泊。在水域宽阔，水底土质适宜抛锚的条件下使用。这种停泊方式船舶可以减少随风向或水流改变方向，以减少受风面积。占用水域面积为圆形，其半径的计算主要由设计船长、锚链投影长度和安全富裕距离组成；

（4）双锚停泊

双锚停泊有两种情况：一为抛出两个首锚，一为首尾各抛出一个锚。第一种情况又分为抛八字锚和一字锚两种。八字锚是从船首成八字形抛出两个锚，多用于风浪大的港口；一字锚是从船首顺水流方向抛出两个锚，一个在上游，一个在下游，船舶处于两锚位的中心位置，多用在有潮汐影响的河段。占用水域面积为矩形。

（5）趸船基地

趸船靠泊是在锚地水域范围内设置锚泊趸船，供船舶进锚地锚泊。趸船基地锚泊方式适用于吨级较小的船舶。

2、系泊方式选择

锚地的系泊方式根据锚地所处的河段情况、河床地质、风、浪、流、潮汐等自然条件以及锚地作业性质、设计代表船型、当地航行条件来综合选择。

一般来说，锚地采用双浮筒系泊方式进行锚泊所需水域面积最小，对水域的利用程度最高。但浮筒系泊工程量要较抛锚系泊方式为大，投资大。

单浮筒系泊及抛锚系泊占用水域面积大，本工程为大型海轮停泊区，采用该两种方式将导致疏浚工程量巨大，工程造价高，未来维护困难。趸船基地一般适用于吨位较小的船舶。综上考虑，从水域面积限制及使用要求出发，改造后停泊区大型海轮泊位拟采用双浮筒系泊方式系泊。

三、总平面布置

拟建大型海轮泊位共设4个泊位，分别为2个3万吨级及2个5万吨级泊位。其中单个5万吨级泊位尺度为300m×130m，设计底高程为-14.5m；单个3万吨级泊位尺度为255m×130m，设计底高程为-12.5m；泊位呈东西向连续布置， 5万吨级泊位位于3万吨级泊位上游，整个停泊区平面尺度为1110m×130m，共设5只系船浮筒。

双浮筒系泊轴线方位角与落潮流向基本一致，与航线平行且间距200m，满足4倍船宽安全距离要求。总平面布置详见图1。

图1某停泊区大型海轮泊位总平面布置图

四、系泊系统相关计算

系泊系统相关计算主要包含系泊力计算、锚链选型与长度计算及沉锤沉入泥中垂直破土力计算。拟建大型海轮泊位共设4个泊位，包含8～12#系船浮筒，共5只。由于篇幅所限，本文以较为典型的9#系船浮筒（5万吨级双浮筒系泊）为例进行分析。

1、系泊力计算

设计风速：V=22m/s

设计流速：1.9m/s。

（1）作用于船舶上的风荷载计算

根据《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）计算如下：

表2 作用在船舶上的风力计算结果表

（2）作用于船舶上的水流力计算

表3作用于船舶上的水流力计算结果汇总表

（3）风、水流力作用于船舶上形成系泊力计算

双浮筒系泊是系泊船舶的首、尾缆分别系在前后浮筒上的固定系泊设施，其特点是约束船舶不产生偏荡和回旋。当风流合力平行双浮筒轴线时，则上风流的浮筒同单浮筒系泊状态，其下风流的浮筒将起到限制船舶偏荡和回旋的作用；如果风流来自舷侧，则前后浮筒系船链缆将船舶牵制在某一平衡位置上，链缆将担负较大的系泊力，为此双浮筒轴线宜与主导流向一致。

单浮筒系泊状态计算

当风流合力平行双浮筒轴线时，则上风流的浮筒同单浮筒系泊状态。

从一些实验和实践表明，在单浮筒锚泊情况下，因水流力增大导致船舶偏荡，偏荡促进了风流力增大，造成了船舶在系泊条件下链缆处于交替松弛和紧张状态，一些实验还表明，其冲击系数为2倍风流力。为此为安全起见，作用在单浮筒系泊的船舶上系泊力可按风流力的2.2倍考虑。

系泊力H1=2.2×(188.6+387)=1265(KN)

双浮筒系泊状态计算

如果风流来自舷侧，则前后浮筒系船链缆将船舶牵制在某一平衡位置上，链缆将担负较大的系泊力。

值得注意的是，双浮筒系泊时，链缆不宜系得过紧，应使链缆略为松弛，否则来自舷侧横力作用下，链缆张力很大。为降低链缆张力，在横力作用下应使链缆受力方向与双浮筒连线成a=30°的水平夹角为理想，如图2所示。

图2 双浮筒系泊链缆受力方案示意

根据上述计算，相对于横向风流力，纵向风流力数值较小，故双浮筒系泊以吹横风，承受横向波流力为控制状态。由于双浮筒系泊受横向力作用时，首尾链缆均处于张紧状态，可认为不产生冲击作用，对应锚链设施安全系数一般取1.2。

横向最大波流合力Ra=423.7+1305=1728(KN)

单根链缆方向的系泊力H2=1.2×Ra/(2×sin30°)=2074(KN)

由上述计算可见，显然双浮筒系泊状态系泊力较大，故对于9#系船浮筒设计考虑按双浮筒系泊状态进行计算，为前船尾缆后船首缆双船系泊。

2、锚系计算

（1）锚链长度计算

根据系船浮筒在不系船时能吊挂锚链且保持1/3～1/2干舷高度的原则，参考相似工程经验，拟改造停泊区大型海轮系船浮筒拟采用XF5.5-D标准型，可满足使用要求。

锚链长度按下式计算：

式中：L----锚系总长度（m）；

H1----锚地水深；

H2----最位；

H3-----沉锤埋深；

H4-----系船浮筒干舷高度；

f-----锚链配长系数；

锚链悬挂高度h=H1+H2+H4

计算结果见表4。

表4 锚链长度计算结果表

（2）系船浮筒链力计算

9#系船浮筒设计供50000吨级散货船双浮筒系泊，为前船尾缆后船首缆双船系泊用。

对于双系泊浮筒的锚链受力，其值应为前船尾缆与后船首缆系缆力的合力反力。考虑到虽然该合力在船舶纵轴方向，由于两道系缆力y方向分力相反，其值（Hy）应有所抵消，保守起见，还是按单道Hy计算。该合力的x轴方向分力加倍。

图3 双船系泊浮筒受力图示

综合所述，双船系泊时，该系泊浮筒锚链水平力主要为两处，分别为H2=2074KN,Hx=H2×cosθ=1037 KN ，两者夹角为θ=60°。

根据平行四边形法则计算其合力，得，代入得H=2744KN。

根据《电焊标准》（GB/T549-2008），粗估选用有挡锚链直径117mm（AM3级），其拉力试验负荷为6510kN，拉断负荷试验为TU=9300kN，理论重量为299.79kg/m。其他配件（如转环、肯特卸扣等）的强度应大于或者等于相应锚链强度的要求。

锚链悬链静力受力图示见图4。

图4 锚链悬链线静力受力图示

悬链线方程：

式中：——锚链全长，取35m；

——锚链水中单位长容重，取2.9979KN/m；

——水平系泊力，取2744KN；

经计算，垂向分力：

=2005.8KN

系泊浮筒处（C点）链力：

=3461.9KN

浮筒链安全度=2.697

根据《海港工程设计手册》（中）相关内容，锚链设施安全系数一般取2.5～3，对于沉锤安全系数可取2，可见系船浮筒锚系设施极限破断力安全系数满足要求,沉锤埋入泥中垂直破土力要大于2005×2=4010KN。

3、停泊区沉锤计算

沉锤采用C40钢筋砼结构，呈棱台型，上底边长为3m，下底边为6m，高1.5m，重76t，沉锤的耳环取直径117mm有挡锚链三环、底部一环、中间加横档预先埋入沉锤之中。沉锤底部设有凹槽，以增加沉锤与地面的粘着力。

设计沉锤坑挖深9m，底高程为-23.5m，坑底边长为8m，根据地质情况，上部开挖边坡取1:5，下部开挖边坡取1:3。锤坑拟采用抓斗挖泥船施工，单个沉锤坑开挖量约为20000m3。

沉锤破土力G按下式计算：

式中：G----沉锤垂直破土力（kN）；

H----沉锤埋深，此处取9-1.5=7.5m；

a----沉锤下底边长，取6m；

b----破土边宽，= 10.87m；

r----水下泥沙重度，取9KN/m3。

经计算G=4936KN。

根据系泊力计算，沉锤埋入泥中垂直破土力要大于2005×2=4010KN，满足使用要求。

五、结语

随着长江口深水航道治理工程的实施，进出长江江苏段沿江港口船舶总艘次及大吨位船舶数量呈现快速增长的趋势。3万吨级以上船舶增长最快，船舶大型化趋势明显。港口锚地作为港口重要的公共基础设施之一，对沿江经济、港口和航运发展具有举足轻重不可替代的作用。

双浮筒系泊相对于锚泊或单浮筒系泊等其他传统系泊方式，具有锚位明确，所需水域面积小，对水域的利用程度高的优点，同时船舶系泊抵御风浪能力强，安全系数高，走锚风险小。目前长江上大型海轮锚地已经越来越多的采用该种系泊方式。

本文结合工程实例，分析了不同系泊方式的优缺点，详尽的列出了双浮筒系泊的计算原理及过程，并对传统计算公式做了适度的增补及修正，计算出的结果符合工程实际，可供类似工程参考。

参考文献

[1] JTJ211—99，海港总平面设计规范 [S].

[2] 交通部第一航务工程勘察设计院编，海港工程设计手册[M]，人民交通出版社，1994.

篇5

关键词： 建设项目； 设计与安全

中图分类号： U466 文献标识码： A 文章编号：1009-8631（2010）06-0066-02

一、引言

30余年的改革开放，我国各行各业得到了飞快发展。同样，汽车工业也得到发展，特别是中国加入WTO后汽车工业发展更快，而自主品牌汽车崛起和我国巨大的市场，使得汽车制造业在我国前所未有发展。对汽车工厂规划、设备设施、专用装备等整体统筹，硬件设施有了很大提升。由于多种原因，汽车工厂建设项目安全设施的与国家法规、标准要求还有距离。设计人员常常忽略将工厂常规防护、电气、机械、职业卫生、防火防爆、特种设备的设计符合国家相关标准，造成建设项目在竣工后，还要整改那些不符合国家标准的安全设施不合格项，给工厂增加投资。有的遗留成永久安全隐患，甚至由于设计不合理酿成的事故。

二、汽车工厂建设项目涉及部分安全技术标准

我国的汽车产业从大类上划分属于机械行业，在建设项目上安全设施主要涉及常规防护、机械、电气、防火防爆、特种设备、职业卫生等。但是，由于汽车产业链长，形成集团化后，也涉及其它行业。如：交通运输业中的陆路物流、水路运输中的滚装汽车运输、港口等。本文所论述主要是汽车制造建设项目中的冲压、焊装、涂装、总装四大工艺及相关机械行业的零部件配套工厂，不含其它制造业。

汽车工厂建设项目常用安全技术标准：

《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）

《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

《机械工厂建筑设计规范》（JBJ7-1996）

《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-91）

《建筑地面设计规范》（GB50037-1996）

《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）

《建筑采光设计标准》（GB/T 50033-2001）

《固定式工业防护栏杆安全技术条件》（GB4053.3-93）

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）

《危险场所电气安全防爆规范》（AQ 3009-2007）

《安全标志》（GB2894-1996）

《消防安全标志》（GB13495-92）

《工作场所有害因素职业接触限值 化学有害因素》（GBZ2.1-2007）

《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB4387-94）

《机动工业车辆安全规范》（GB10827-1999）

《国家电气设备安全技术规范》（GB19517-2004）

《机械加工设备一般安全要求》（GB 12266-90）

《加工中心 安全防护技术条件》（GB18568-2001）

《机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》（GB5226.1-2002）

《起重机械安全规程》（GB6067-85）

《金属切削机床 通用技术条件》（GB/T9061-2006）

《金属热处理生产过程安全卫生要求》（GB15735-2004）

《劳动防护用品选用规则》（GB/T11651-89）

《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006）

三、设计过程中注意事项

（一）设计缺陷案例1

笔者在某汽车厂焊装生产线做安全验收评价工作时候，发现安装在钢柱上的消防栓与焊装生产线发生干涉，造成所有消防栓门打不开。

从各专业设计上看：消防栓安装在钢柱是正确的，焊装生产线也符合工艺要求。当焊装生产线安装好之后，还没发现消防栓门打不开，在进行安全验收评价的时候才发现消防栓门打不开。

上述设计缺陷说明，虽然各设计专业正确，总图没有充分考虑各部件有干涉，造成的后果，只能是整改。

（二）设计人员不知道相关安全技术标准所造成的缺陷案例2

作者在众多机械行业进行安全检查或验收评价中发现：很多钢直梯、斜梯、平台的防护栏杆不符合国家相关技术条件。经调查分析后主要是以下二方面所造成：1没有设计，想当然直接制造，造成钢直梯、斜梯、平台防护栏杆不符合国家相关技术条件。2是设计人员不知道相关安全技术标准所造成的缺陷。笔者发现在钢直梯、斜梯、平台防护栏杆有图纸，但是，图纸不符合国家标准。甚至，还将不符合标准的钢直梯、斜梯、平台防护栏杆的设计写进论文中。

例如：

从该固定式工业防护栏杆设计中，我们看出工程师不熟悉国家标准GB4053.3-93《固定式工业防护栏杆安全技术条件》，国家规定的示意图和主要技术参数是：

防护栏杆外形的横杆应是两根；

防护栏杆的高度宜为1050mm在离地高度小于20m的平台通道及作业场所的防护栏杆高度不得低于1000mm，在离地高度等于或大于20m高的平台通道及作业场所的防护栏杆不得低于1200mm；

横杆采用不小于25×4扁钢或φ16的圆钢。横杆与上、下构件的净间距不得大于380mm；

立柱宜采用50×50×4不小于角钢或33.5-50mm钢管立柱间隙宜为1000mm；

挡板宜采用不小于100×2扁钢制造如果平台设有满足挡板功能及强度要求的其它结构边沿时允许不另设挡板；

室外栏杆、挡板与平台间隙为10-20mm，室内不留间隙。

四、汽车工厂建设项目安全设施设计标准化

近年来，我国汽车工业的快速发展，国家及时调整汽车产业政策。规模化、集团化成为企业发展的主流。汽车工厂建设项目集聚增加，建设规划部门压力加大。随着对汽车质量、安全、环保等要求不断提高，汽车工厂对工艺、装备精度也在不断提高。所以，建设汽车现代化工厂不仅在工艺、装备主体工程上达到生产需求，还要在安全设施上达到国家规定的标准，以致在投产后，员工有一个良好的作业环境，达到作业环境的本质安全。

怎样达到作业环境的本质安全，笔者认为应从以下几方面实现：

（一）配置专门的机构

配置专门建设阶段的安全管理机构。该机构将项目建设阶段与项目建设投产后的日常管理分开，也就是将建设项目安全设施建设阶段的管理机构设置在规划设计部门，其目的保证建设项目安全设施必须符合国家、行业标准，为作业环境创造本质安全，保障员工在作业时安全与健康。

（二）部门人员配置

该部门的人员配置原则是，安全管理工作者必须懂得相关国家、行业的法律法规、技术标准。熟练掌握安全技术标准在实践中的运用，在安全设施设计、施工中能够及时发现不合格项，并能依据国家、行业标准，提出整改意见。

（三）提高对主体工程设计人员培训

在汽车工厂四大工艺主体设计过程中，各专业技术工程师对整个工艺设计是没有什么问题。但是，在对电气、机械、防火防爆、特种设备、职业卫生、常规防护、工业管网、安全色、安全标志、设备设施安全距离布局设计等是否国家安全技术标准，是这些工程技术人员的短板。提高对主体工程设计人员的安全技术标准的培训，是拓展该群体眼界，提高业务能力，防止安全设施不符合国家标准最有效途径。

（四）安全设施全程监控

汽车制造厂建设项目安全设施建设阶段的管理机构，必须参与建设项目安全设施设计。不论本单位设计的项目，还是委托、共同与其它设计院设计的项目。若等到建设项目初步设计出来后，再来审核不仅时间长，而且极有可能有漏项，只有同步参与设计，及时审核，结合本单位实际提出调整设计，将安全设施设计达到最佳。

五、后记

汽车工厂安全设施设计正确与否，关系到建设项目安全设施施工、竣工验收乃至正常投产后，作业环境安全度。是保证员工生产时的本质安全最重要途径。重视和加强此项工作不仅是国家法律、法规的要求，也是提高企业经济效益途径之一。所以，汽车工厂建设项目安全设施设计必须得到重视和加强。

参考文献：

[1] 俞国平.生产领域中的事故预测与应用[J].安徽劳动安全卫生，1992（02）.